中央空调控制原理特点与节能技术探析

1．引言

社会调查显示了当前我国能源的使用情况，建筑行业的能源消耗占到了总能源消耗的30％，而装有中央空调的建筑物中其能源消耗占到了70％，随着时间的推移这些数字还在不断增长。根据这些数据能够看出，中央空调的节能技术在降低能源消耗、创造经济效益与社会效益中具有重要意义。

2．中央空调的控制原理

空调系统的作用是对室内空气进行处理，使空气的温度、湿度、流速及洁净度、新鲜度等指标符合使用要求。为此，必须对空气采取冷却或加热、减湿或增湿以及过滤等处理措施，其相应设备有制冷机组、热水炉、空调机组、风机盘管等。当被调房间温湿度受内部热源干扰或室外温湿度变化而发生波动时，首先由温度与湿度传感器把信号送给调节器，调节器与设定值进行比较后发出指令给执行器，执行器动作后，不断调整以符合要求。在中央空调系统中，冷水机组是由设备生产厂成套供应的，它一般是根据空气调节原理及规律等由微处理器自动控制的。冷水机组由压缩机、冷凝器、蒸发器与节流元件组成，压缩机把制冷剂压缩，压缩后的制冷剂进入冷凝器，被冷却水冷却后，变成液体，析出的热量由冷却水带走，并在冷却塔里排入大气。液体制冷剂由冷凝器经过节流元件进入蒸发器进行蒸发吸收，使冷冻水降温，然后冷冻水进入水冷风机盘管吸收空气中的热量。如此循环不已，把房间的热量带出。

空调系统按处理设备及处理方法不同可以分为：喷淋与表冷式两种类型，这两种类型又可分为全新风直流系统、一次回风系统与二次回风复合系统及旁路系统。按调节精度要求不同可分为高精度空调、一般精度空调及舒适性空调。舒适性空调一一般应按照等效温度(ET)和C02浓度来进行设计。所谓等效温度是反映人们舒适感觉的一个综合指标，它结合干球温度、湿球温度和空气流速的效应来反映人的冷热感觉。所以，等效温度随四季变化有较大变化。

3．中央空调的控制特点

3．1干扰性

空调系统在长期运行中，由于外部条件(如风、晴、雨、雪、气温、太阳辐射)和内部条件(如空调房间中设备、照明的开关和投入运行的多少以及工作人员的增减等)的变化，都将对空调系统的运行形成干扰。

3．2调节对象的特性

不同的被控对象，在相同的干扰作用下，被控量随时间的变化过程也并不一样。空调自控系统的任务就是为了克服这些干扰因素，维持空调房间一定的温、湿度和空气品质。但温、湿度的控制效果不但取决于白控系统，更主要的是取决于空调系统的合理性及空调的对象特性。

3．3湿度的相关性

在空调的控制中，大多数情况下主要是对空调房间内温度与湿度的控制。这两个参数常常是在一个调节对象里同时进行调节的两个被调量，两个参数在调节过程中又相互影响。如果由于某些原因使空调房间内温度升高，引起空气中水蒸气的饱和分压力发生变化，在含湿量不变的情况F，就引起了室内相对湿度的变化；温度升高相对湿度就会降低，温度降低相对湿度就会增加；在调节过程中，对某一参数进行调节时，同时也引起另一参数的变化。

3．4多工况运行及转换控制

由于空调系统是在全年的室内外条件变化下，按照一定的运行方式(即工况)进行调节的；同时在内外条件发生显著变化时要改变运行调节方式，即进行运行工况的转换。

3．5整体控制性

空调自动控制系统一般是以空调房间内的空气温度和相对湿度控制为中心，通过工况转换与空气处理过程使每个环节紧密联系在一起的整体控制系统。空调系统中空气处理设备的启停都要根据系统的工作程序，按照有关操作规程进行，处理过程中的各个参数调节及联锁控制都不是孤立进行，而是与室内温湿度密切相关的。